细胞膜的结构和功能- （原卷版）.docx

第3章细胞的基本结构

第1节细胞膜的结构和功能

一、【学习目标】

1.从系统与环境关系的角度，阐释细胞膜作为系统的边界所具有的功能。

2.分析细胞膜组成成分与结构的关系，说明细胞膜结构的物质基础，概述流动镶嵌模型的

主要内容。

3分析对细胞膜成分与结构的探索历程，认同科学理论的形成是一个科学精神、科学思维

和技术手段结合下不断修正与完善的过程。

自主学习

一、细胞膜的功能

1.将细胞与分隔开，保障细胞内部环境的相对稳定。

2.控制物质进出细胞。

(1)一般来说,细胞需要的可以从外界进入细胞;细胞，不容易进入细胞。

(2)等物质在细胞内合成后，分泌到细胞外，细胞产生的__也要排到细胞外;但是，细胞内却不会轻易流失到细胞外。

(3)细胞膜的控制作用是_，环境中一些有可能进入;有些进行细胞间的。

3.进行细胞间的信息交流

（1）通过化学物质传递信息。

（2）通过直接接触传递信息。

（3）通过细胞通道传递信息。

4.对细胞膜成分的探索

（1）1895年欧文顿发现细胞膜对不同物质的通透性不一样：溶于脂质的物质更容易穿过细胞膜，据此推测细胞膜是由组成的。

（2）科学家利用哺乳动物的红细胞制备出细胞膜，得知组成细胞膜的脂质有磷脂和胆固醇，其中含量最多。

（3）1925年，荷兰科学家发现，细胞膜中的磷脂分子排列为连续的。

（4）1935年，英国学者丹尼利和戴维森研究细胞膜的张力，发现细胞表面张力明显低于油－水界面的表面张力，据此推测细胞膜中除含有脂质分子外，可能还含有。

二、对细胞膜结构的探索

1.细胞膜的成分

（1）细胞膜主要由脂质和蛋白质组成，此外，还有少量的。在组成细胞膜的脂质中，磷脂最丰富，此外还有少量的胆固醇。

（2）蛋白质在细胞膜行使功能方面起重要作用，功能越复杂的细胞膜，蛋白质的种类与数量就越。

2.对细胞膜结构的探索历程

时间

实例（实验）

结论（假说）

1959年

电镜下细胞膜呈清晰的暗—亮—暗的三层结构

罗伯特森认为所有的细胞膜都由三层结构构成

1970年

人、鼠细胞融合实验

细胞膜具有

1972年

流动镶嵌模型

辛格和尼科尔森提出了细胞膜的

三、流动镶嵌模型的基本内容

1.基本内容：

（1）基本骨架：。

（2）蛋白质的分布：以不同方式镶嵌在磷脂双分子层中。

2.结构特点：具有一定的。

3.功能特性：。

蛋白质在细胞膜上的分布是。

探究一：细胞膜的功能

结合案例分析细胞膜的功能:

(1)在原始海洋中,生命起源过程中至关重要的阶段是膜的出现。这一提法的重要依据是什么?

(2)用显微注射器将一种叫作伊红的物质注入变形虫体内。伊红很快扩散到整个细胞,却不能很快逸出细胞;在光学显微镜下看到,用微针触碰细胞表面时,细胞表面有弹性,可以伸展;用微针插入细胞内,细胞表面有一层结构被刺破;如果细胞表面结构受损面积过大,细胞会死亡。这个事例说明细胞膜具有什么功能?

(3)生长在水底淤泥中的莲藕“出淤泥而不染”,它能从水和淤泥中吸收所需的营养物质,并排出代谢废物,而莲藕不需要的物质却不会轻易进入莲藕细胞。这一事例说明细胞膜具有什么功能?具体体现是什么?细胞膜的这种作用是绝对的吗?

最新研究发现,内皮素在皮肤中分布不均是产生色斑的主要原因。内皮素拮抗剂可以进入皮肤并和细胞膜上的黑色素受体结合,使内皮素失去作用。该研究说明细胞膜具有

的功能。

探究点二对细胞膜成分和结构的探索

根据磷脂分子的结构图示，思考并讨论下列问题。

磷脂分子含有哪些元素？

为什么磷脂在空气-水界面上铺成单分子层？

3.细胞膜中的磷脂是连续的两层,试分析细胞膜中的两层磷脂分子最可能的排列方式是哪一种？

4.认真阅读教材P43,回答下列问题:

(1)1959年,罗伯特森提出“暗-亮-暗”三层结构模型,其中“暗”“亮”分别代表什么物质?该模型的不足是什么?该模型与流动镶嵌模型的相同点体现在什么方面?

(2)在罗伯特森三层结构模型的基础上,科学家应用荧光标记技术进行了小鼠细胞和人细胞融合实验,如教材P43图3-4:

①融合细胞表面两种荧光染料最终均匀分布的原因是什么?这表明细胞膜具有什么结构特点?

②若在20℃条件下进行该实验,细胞融合后两种荧光染料平均分布的时间大大延长,若在1℃条件下,两种荧光染料便难以平均分布,这说明了什么?

探究三细胞膜的流动镶嵌模型

如图为细胞膜的